WO2018069104A1 - Electric drive motor - Google Patents

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WO2018069104A1
WO2018069104A1 PCT/EP2017/075180 EP2017075180W WO2018069104A1 WO 2018069104 A1 WO2018069104 A1 WO 2018069104A1 EP 2017075180 W EP2017075180 W EP 2017075180W WO 2018069104 A1 WO2018069104 A1 WO 2018069104A1
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WO
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drive motor
permanent magnet
electric drive
magnetic
permanent magnets
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Application number
PCT/EP2017/075180
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Ivanak
Michal Kalavsky
Original Assignee
BSH Hausgeräte GmbH
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Publication date
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Priority to ES17784915T priority patent/ES2909174T3/en
Priority to PL17784915T priority patent/PL3526882T3/en
Priority to EP17784915.5A priority patent/EP3526882B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Definitions

  • the invention relates to an electric drive motor, comprising a stator with pole pieces and at least one electrically controllable stator winding, and a permanent magnet rotor rotatably mounted in the field of the stator winding while leaving an annular gap, having a motor shaft and a seated on the motor shaft, in a magnet carrier produced as an injection molded part in which a plurality of separate permanent magnets are distributed over a circumference.
  • the invention also relates to a household appliance with such an electric drive motor.
  • EP 2 908 407 A2 describes an electric drive motor for a pump, comprising an electrically controllable stator winding and a rotor rotatably mounted in the field of the stator winding while leaving an annular gap, a motor shaft, a magnet carrier seated on the motor shaft and a plurality of at least one lateral surface of the Magnet carrier has arranged distributed permanent magnets, each having at least one outer surface and which are secured by means of a plastic body produced by encapsulation of the magnetic carrier on the magnetic carrier, wherein the permanent magnets are held at its the annular gap facing outer surfaces by the plastic body such positive and / or non-positively, that at least a part of these outer surfaces is exposed.
  • the object of the invention is to provide an electric drive motor whose permanent magnet rotor is improved.
  • an electric drive motor comprising a stator with pole pieces and at least one electrically controllable stator winding, and in the field of the stator winding while leaving an annular gap rotatably mounted permanent magnet rotor, a motor shaft and a person sitting on the motor shaft, in a than Magnetic carrier having a plurality of separate permanent magnets arranged distributed over a circumference, wherein the permanent magnet rotor has a clamping device which is adapted for pressing the plurality of permanent magnets in radial outward directions against an inner wall of a cavity of an injection mold of the magnetic carrier during the Injection molding of the magnet carrier.
  • the electric drive motor may in particular have a fixed outer stator and a rotatably mounted inner rotor.
  • the permanent magnet rotor has a plurality of poles, in particular four, six, eight, ten or twelve poles. Each permanent magnet of the permanent magnet rotor may be arranged separately in the magnet carrier and in particular fixed against slipping and / or falling out.
  • the magnet carrier can be produced, in particular, by inserting the individual permanent magnets and the motor shaft into an injection mold, positioning them in the correct position and encapsulating them with a plastic material, in particular a thermoplastic.
  • the magnetic carrier is formed in such embodiments insofar by the injected and cured plastic compound.
  • the shape of the magnetic carrier is predetermined by the shape of the cavity in the injection mold.
  • all permanent magnets of the permanent magnet rotor are preferably identical.
  • Each permanent magnet may in particular have a circular-sector-shaped shape.
  • the permanent magnets can be arranged distributed uniformly over the circumference of the permanent magnet rotor. In that regard, the evenly distributed over the circumference of the permanent magnet rotor arranged permanent magnets, apart from minor gaps, to complement a rotating, multi-piece assembled magnet ring.
  • Each permanent magnet considered alone, is preferably formed in one piece.
  • the permanent magnets may in particular be made of hard magnetic ferrites. Usually, a number of individual permanent magnets corresponding to the number of poles or the number of pole pairs are used on permanent magnet rotors, each permanent magnet having exactly one single north pole and one single south pole.
  • permanent magnet rotors may also include a plurality of toroidal permanent magnets magnetized with more than a single north pole and a single south pole. For example, the permanent magnets may each have two north poles and two south poles.
  • the permanent magnet rotor may, for example, also have a plurality of permanent magnets, of which each permanent magnet has on its convex magnetic outer surface at least one single magnetic south pole and a single magnetic north pole.
  • every permanent magnet can in principle also have two or more magnetic south poles.
  • each permanent magnet can in principle then also have two or more magnetic north poles.
  • each permanent magnet may have at its convex magnetic outer surface exactly one single magnetic south pole and exactly one magnetic north pole. At the magnetic south pole of the convex magnetic outer surface locally closer pointing in the circumferential direction facing the end face of the permanent magnet, this has a magnetic north pole, which forms the opposite pole to the magnetic south pole of the convex magnetic outer surface.
  • the permanent magnet at the magnetic north pole of the convex magnetic outer surface locally closer opposite end face on a magnetic south pole, which forms the opposite pole to the magnetic north pole of the convex magnetic outer surface.
  • the permanent magnet rotor having a chuck configured to press the plurality of permanent magnets in radial outward directions against an inner wall of a cavity of an injection mold of the magnetic carrier during injection molding of the magnetic carrier, on the one hand, a permanent magnet rotor having a very high positional accuracy of the permanent magnets can be manufactured and on the other hand a very effective production of the electric drive motor, since on the one hand, the clamping device after injection no longer needs to be removed and on the other hand, the remaining in the permanent magnet rotor after the injection molding clamping device during operation of the electric drive motor can fulfill another function, namely the Forming a magnetic yoke which closes the magnetic fields of the plurality of permanent magnets.
  • the tensioning device may accordingly form a magnetic yoke closing the magnetic fields of the plurality of permanent magnets.
  • the clamping device can bring about a very high positional accuracy of the permanent magnets, such that the clamping device presses all the permanent magnets present in the cavity of the injection mold against the inner wall of the cavity of the injection mold and holds it there. This ensures that all magnetic outer surfaces of the permanent magnets lie on exactly the same circumference, and no twisted in relation to this predetermined circular cylinder shell of the cavity or tilted position.
  • a permanent magnet rotor is obtained with a magnetic carrier obtained by injection molding, in which the individual permanent magnets are clearly defined by the encapsulation in their respective positions and positions and fixed by the reflowed plastic material.
  • the permanent magnets have particularly positionally accurate positions and orientations relative to the motor shaft, resulting in a particularly uniform magnetic field and a good balance of the permanent magnet rotor.
  • a particularly dimensionally accurate and in particular very narrow annular gap between the permanent magnet rotor and the stator of the electric drive motor can be realized by the particularly accurate position of the magnet outer surfaces of the permanent magnets, which can improve the efficiency of the electric drive motor.
  • the magnetic outer surfaces of the permanent magnets may be at least largely or even completely free of spray material of the magnetic carrier and directly limit the annular gap, ie the annular gap is formed on the inner peripheral side of the outer jacket walls of the permanent magnets.
  • the electric drive motor can be designed such that the annular gap is traversed by a liquid, such as, for example, water or a rinsing liquor of a dishwasher.
  • a liquid such as, for example, water or a rinsing liquor of a dishwasher.
  • the magnetic outer surfaces of the permanent magnets are wetted directly by the liquid, such as water or the rinsing liquor of a dishwasher.
  • the tensioning device may have at least two partial shells, which adjoin one another in the circumferential direction to form a two-part or multi-part annular body which forms an outer jacket wall, against which the plurality of permanent magnets lie flush.
  • the permanent magnets lie with their magnetic inner surfaces directly on the outer jacket wall of the annular body formed by the partial shells.
  • the outer shell wall of the ring body so far as the exact positions and positions of all permanent magnets before.
  • the clamping device itself may have resilient properties in order to press the plurality of permanent magnets in the radial directions during the injection molding of the magnetic carrier outward against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier.
  • the at least two partial shells can be axially adjustable relative to each other, such that at least one of the axial displacements At least two subshells, all sub-shells are moved in the radial directions outward and thereby the plurality of permanent magnets can be pressed in radial directions outwardly against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier.
  • the at least two partial shells are formed axially adjustable against each other, a particularly simple and space-saving clamping device can be created.
  • all partial shells are moved in radial directions to the outside, so that the permanent magnets can be pressed in radial directions outwardly against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier.
  • the tensioning device can have adjusting wedges for this purpose.
  • at least two adjusting bodies each have an inclined surface, wherein the two inclined surfaces are adjacent to each other. Now, if an adjustment is offset, the other adjusting body is due to the two abutting inclined surface at a right angle to move.
  • the adjusting body can be formed by the partial shells themselves.
  • the oblique surfaces can be formed by circumferentially facing end walls of the partial shells.
  • Each subshell may accordingly have a circular shape extending around an axial line of symmetry basic shape, with a circular sector shaped convex outer shell wall, a circular sector shaped, concave inner shell wall and a circumferentially in the direction of rotation permanent magnet rotor facing first end wall, and a circumferentially opposite to the direction of rotation of the permanent magnet rotor facing second end wall wherein the first end wall and the second end wall each lie in a plane which is arranged to extend in the direction of the axial line of symmetry, which forms the axis of rotation of the permanent magnet rotor, about an angle pivoted perpendicularly to the axial line of symmetry.
  • the first end wall is thus bevelled with respect to the axial direction.
  • the second end wall is also bevelled with respect to the axial direction.
  • the first end wall of a partial shell lies flat on the second end wall of the other partial shell.
  • the angle may preferably be between 1 degree and 20 degrees, in particular at least substantially 12 degrees.
  • the tensioner or each subshell may be made of a ferritic chromium steel.
  • the ferritic chromium steel may in particular be a chromium steel of the grade X6Cr17 (AISI 430).
  • Each permanent magnet may have a radially outwardly facing convex magnetic outer surface and an opposite, radially inwardly facing concave magnetic inner surface, on which the clamping device or the partial shells abut with their outer jacket walls flush.
  • a grouping of a plurality of permanent magnets for example, in the case of a total of three one-piece permanent magnets carried out in that three permanent magnets, each having a running over 120 degrees arc length, are grouped together to form a 360 degrees running Mon Vietnamese Republicring.
  • grouping can be done by four permanent magnets, each having a running over 90 degrees arc length, are grouped together to form a 360 degrees running Mon Vietnamese
  • grouping can be accomplished by adding five permanent magnets, each having an arc length greater than 72 degrees
  • the radially outwardly facing convex magnetic surface and the radially inwardly facing concave inner magnetic surface may each be a circular cylindrical jacket wall of the permanent magnet.
  • the radially outwardly facing convex magnetic surface and the radially inwardly facing concave inner magnetic surface may be arranged at a distance parallel to each other aligned and thus form annular sector-shaped permanent magnets of constant wall thickness.
  • Each permanent magnet may be made of a pressed and then sintered magnetic powder exposed to a magnetization field during manufacture of the permanent magnet, in which the magnetic north pole exiting the convex magnetic outer surface of the permanent magnet to be magnetized and / or the magnetic south pole Convex magnetic outer surface of the magnetizing permanent magnet entering magnetic field lines each compact in a virtual focus, which lies on a magnetization radius outside the outer contour radius of the convex magnetic outer surface of the permanent magnet.
  • each individual, one-piece permanent magnet has an arc length which runs through less than 180 degrees, that is to say preferably 120 degrees, 90 degrees, 72 degrees or less , This ensures that in a pressing operation at all points of the permanent magnet sufficiently high pressing forces can be introduced into the magnetic powder.
  • Each permanent magnet may have a radially outwardly facing convex magnetic outer surface, which forms at least a part of the jacket wall of the permanent magnet rotor, which directly defines the annular gap of the drive motor from the inside.
  • the magnetic outer surfaces of the permanent magnets may be free of spray material of the magnetic carrier and directly limit the annular gap, i. the annular gap is formed on the inner peripheral side of the outer jacket walls of the permanent magnets.
  • the electric drive motor can be designed such that the annular gap is traversed by a liquid, such as, for example, water or a rinsing liquor of a dishwasher. In such a case, the magnetic outer surfaces of the permanent magnets are wetted directly by the liquid, such as water or the rinsing liquor of a dishwasher.
  • Each permanent magnet can have a groove extending in the axial direction in its entirety on its respective convex magnetic outer surface in all the described embodiments.
  • the longitudinally extending groove in the axial direction can delimit the respective convex magnetic surface of a permanent magnet in two equally sized sub-surfaces.
  • Each of these two sub-surfaces may each have one of two magnetic poles of the convex magnetic outer surface.
  • the groove may extend between the two magnetic poles of the convex magnetic outer surface and separate one magnetic pole of the convex magnetic outer surface from the other magnetic pole of the convex magnetic surface.
  • the longitudinally extending groove in the axial direction can generally, that is, regardless of the type of magnetization of the permanent magnets, a different or alternative function exhibit.
  • the groove may form a channel in which plasticized plastic mass may flow during the manufacture of the magnetic carrier, when the permanent magnet and the motor shaft are inserted into an injection mold to produce the magnetic carrier by injection molding.
  • the permanent magnets and the motor shaft are encapsulated by the plastic compound and the magnetic carrier formed.
  • In the cured state of the plastic mass webs are thus formed of plastic in the grooves, which mechanically support the permanent magnets against the force acting on the permanent magnets due to the rotation of the permanent magnet rotor centrifugal force during operation of the drive motor and thus hold the permanent magnets on its circumference.
  • each permanent magnet may be chamfered.
  • the chamfers may be present on individual, several or all edges of the respective permanent magnet. Each chamfer may be present on preferably the rectangular edges of the permanent magnet. In particular, each chamfer can be formed by an angular position set at 45 degrees to one of the contact surfaces of the edge.
  • the chamfers can be introduced in particular already during the production of the permanent magnets by pressing and sintering of the magnetic powder. In particular, they need not be subsequently produced by abrading or chamfering the rectangular edges of the permanent magnet.
  • a household appliance in particular a dishwasher, a washing machine, a dryer, an extractor hood, or a household appliance pump, in particular as a component of one of said domestic appliances, comprising an electric drive motor according to one or more of the described and / or illustrated embodiments.
  • FIG. 1 a perspective view of an exemplary domestic appliance pump of a dishwasher, which has an electric drive motor; a sectional view of the household appliance pump of Figure 1 and the electric drive motor. an exploded view of a permanent magnet rotor according to the invention of the electric drive motor according to FIG.
  • FIG. 2 a schematic sectional view of the permanent magnets used in the cavity of the injection mold, in which the clamping device of two partial shells (half shells) is formed; a perspective view of the permanent magnet rotor of Figure 3 in the composition. a frontal plan view of an exemplary permanent magnet; and a view of the convex magnetic surface of an exemplary permanent magnet.
  • FIGS. 1 to 7 show components of an exemplary electric drive motor 1 of a domestic appliance pump 2, as shown in particular in FIGS. 1 and 2, of an exemplary dishwasher, comprising a stator 3 with pole shoes and at least one electrically controllable stator winding 5, and one in the field of the stator winding 5 while leaving an annular gap 6 rotatably mounted permanent magnet rotor.
  • the permanent magnet rotor 7 has a motor shaft 8 and a seated on the motor shaft 8, in a magnet carrier produced as an injection molded part 9, on which a plurality of separate permanent magnets 10 are arranged distributed over a circumference.
  • the magnet carrier 9 is produced in particular by the fact that the individual permanent magnets 10 and the motor shaft 8 are inserted into an injection mold 4, as shown for example in FIG. 4, positioned in the correct position and encapsulated by a plastic material, in particular a thermoplastic.
  • the magnetic carrier 9 is formed in such embodiments insofar by the injected and cured plastic compound.
  • the shape of the magnet carrier 9 is predetermined by the shape of the cavity in the injection mold 4.
  • the permanent magnet rotor 7 has a chuck 12 which is configured to press the plurality of permanent magnets 10 in radial outward directions against an inner wall 13 (FIG.
  • the tensioning device 12 has in the case of the present embodiment, exactly two partial shells 12.1 and 12.2, which thus form two half-shells and, juxtaposed in the circumferential direction, to form a two-part annular body, which forms an outer shell wall 14, at which the several permanent magnets 10 lie flush, as shown in particular in Fig. 4.
  • the clamping device 12 causes in particular by a very high positional accuracy of the permanent magnets 10 that the clamping device 12 presses all present in the cavity of the injection mold 4 permanent magnets 10 against the inner wall 13 of the cavity of the injection mold and holds there.
  • a permanent magnet rotor 7 is obtained with a magnetic carrier 9 obtained by injection molding, in which the individual permanent magnets 10 are uniquely fixed and fixed by the overmolding in their respective positions and positions.
  • the permanent magnets 10 thereby particularly positionally accurate positions and positions relative to the motor shaft 8, which leads to a particularly good balance of the permanent magnet rotor 7.
  • the magnetic outer surfaces 10a of the permanent magnets 10 are free of spray material of the magnetic carrier 9 and immediately define the annular gap 6, i. the annular gap 6 is formed on the inner peripheral side of the magnetic outer surfaces 10 a of the permanent magnets 10.
  • the electric drive motor 1 may be designed such that the annular gap 6 is traversed by a liquid, such as, for example, water or a rinsing liquor of a dishwashing machine.
  • the magnetic outer surfaces 10a of the permanent magnets 10 are wetted directly by the liquid, such as water or the rinsing liquor of a dishwasher.
  • Each partial shell 12.1 and 12.2 has an arcuate shape extending around an axial line of symmetry, having a circular-sector-shaped, convex outer shell wall 12a, a circular-sector-shaped, concave inner shell wall 12b and a first end wall 15a pointing circumferentially in the direction of rotation of the permanent magnet rotor 7, and a circumferential direction opposite to Direction of rotation of the permanent magnet rotor 7 facing second end wall 15b, wherein the first end wall 15a and the second end wall 15b each lie in a plane which is in the direction of the axial line of symmetry, which forms the axis of rotation D of the permanent magnet rotor 7, about an angle W perpendicular to the axial line of symmetry obliquely arranged is arranged (Fig. 4).
  • the clamping device 12 ie the sub-shells 12.1 and 12.2, in other words, in so far as adjusting wedges on.
  • at least two adjusting bodies each have an inclined surface, wherein the two inclined surfaces are adjacent to each other. Now, if an adjustment is offset, the other adjusting body is due to the two abutting inclined surface at a right angle to move.
  • the adjusting body can be formed as in the case of the present embodiment by the partial shells 12.1 and 12.2 itself.
  • the inclined surfaces can be formed by the circumferentially facing end walls 15a and 15b of the partial shells 12.1 and 12.2.
  • the angle W is between 1 degree and 20 degrees, and in the case of the present embodiment is about 12 degrees.
  • the two partial shells 12.1 and 12.2 are, as shown in Fig. 4, axially adjustable against each other, such that at an axial displacement at least one of the two partial shells 12.1 and 12.2 or both partial shells 12.1 and 12.2 are moved in the radial directions to the outside and thereby the plurality of permanent magnets 10 are pressed in radial directions outwardly against the inner wall 13 of the cavity of the injection mold 4 of the magnetic carrier 9.
  • the diameter of the annular body formed by the partial shells 12.1 and 12.2 from a smaller diameter d1 to a slightly larger diameter d2.
  • Each permanent magnet 10 has a radially outwardly facing convex magnetic outer surface 10a and an opposed radially inwardly facing concave magnetic inner surface 10b (FIG. the sub-shells 12.1 and 12.2 bear flush with their outer jacket walls 14 (FIG. 4).
  • Each permanent magnet 10 has so far a radially outwardly facing convex magnetic outer surface 10a, which as shown in particular in Fig. 5, at least part of the shell wall of the permanent magnet rotor 7 forms, the annular gap 6 of the drive motor 1 (Fig. 2) from the inside immediately limited.
  • the tensioning device 12 also forms a magnetic yoke which closes the magnetic fields of the plurality of permanent magnets 10.
  • the permanent magnet rotor 7 has, as shown in particular in Fig. 3 in an exploded view and in Fig. 4 in the assembly, a motor shaft 8 and a seated on the motor shaft 8 magnetic carrier 9, on which a plurality of separate permanent magnets 10 are distributed over a circumference.
  • the permanent magnet rotor 7 has exactly three permanent magnets 10, which are distributed on the magnet carrier 9 distributed over the circumference by 120 degrees each other, as shown in particular in FIG.
  • FIG. 3 also shows how, in the case of the present exemplary embodiment, each permanent magnet 10 has a groove 11 extending in the axial direction on its respective convex magnetic outer surface 10a.
  • each permanent magnet 10 is provided with chamfers 16.
  • the radially outwardly facing convex magnetic surfaces 10a and the radially inwardly facing concave magnetic inner surfaces 10b form in the case of the illustrated embodiment each have a circular cylindrical jacket wall of the permanent magnet 10.
  • the radially outwardly facing convex magnetic surface 10a and the radially inwardly facing concave magnetic inner surface 10b may as represented at a distance to be arranged aligned parallel to each other and thus form annular sector-shaped permanent magnets 10 of constant wall thickness.

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Abstract

The invention relates to an electric drive motor (1), having a stator (3) with pole shoes and at least one electrically actuable stator winding (5), and having a permanent-magnet rotor (7) which is mounted in a rotationally driveable manner in the field of the stator winding (5) such that an annular gap (6) is left and which has a motor shaft (8) and a magnet carrier (9) which sits on the motor shaft (8) and is produced in one piece as an injection-moulded part, a plurality of separate permanent magnets (10) being arranged on said magnet carrier in a manner distributed over the circumference, wherein the permanent magnet rotor (7) has a clamping apparatus (12) which is designed to press the plurality of permanent magnets (10) in radial directions towards the outside against an inner wall (13) of a cavity in an injection mould (4) of the magnet carrier (9) during injection moulding of the magnet carrier (9). The invention also relates to a domestic appliance having an electric drive motor (1) of this kind.

Description

Elektrischer Antriebsmotor  Electric drive motor
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsmotor, aufweisend einen Stator mit Polschuhen und wenigstens einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung, und einen im Feld der Statorwicklung unter Belassen eines Ringspaltes drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotor, der eine Motorwelle und einen auf der Motorwelle sitzenden, in einem als Spritzgussteil hergestellten Magnetenträger aufweist, an dem mehrere separate Permanentmagnete über einen Umfang verteilt angeordnet sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Haushaltsgerät mit einem solchen elektrischen Antriebsmotor. The invention relates to an electric drive motor, comprising a stator with pole pieces and at least one electrically controllable stator winding, and a permanent magnet rotor rotatably mounted in the field of the stator winding while leaving an annular gap, having a motor shaft and a seated on the motor shaft, in a magnet carrier produced as an injection molded part in which a plurality of separate permanent magnets are distributed over a circumference. The invention also relates to a household appliance with such an electric drive motor.
Die EP 2 908 407 A2 beschreibt einen elektrischer Antriebsmotor für eine Pumpe, aufweisend eine elektrisch ansteuerbare Statorwicklung und einen im Feld der Statorwicklung unter Belassen eines Ringspaltes drehantreibbar gelagerten Rotor, der eine Motorwelle, einen auf der Motorwelle sitzenden Magnetträger und mehrere um wenigstens eine Mantelfläche des Magnetträgers verteilt angeordnete Permanentmagnete aufweist, die jeweils wenigstens eine Außenoberfläche aufweisen und die mittels eines durch Umspritzen des Magnetträgers hergestellten Kunststoffkörpers an dem Magnetträger befestigt sind, wobei die Permanentmagnete an ihren dem Ringspalt zugewandten Außenoberflächen durch den Kunststoffkörper derart form- und/oder kraftschlüssig gehalten sind, dass zumindest ein Teil dieser Außenoberflächen freiliegt. EP 2 908 407 A2 describes an electric drive motor for a pump, comprising an electrically controllable stator winding and a rotor rotatably mounted in the field of the stator winding while leaving an annular gap, a motor shaft, a magnet carrier seated on the motor shaft and a plurality of at least one lateral surface of the Magnet carrier has arranged distributed permanent magnets, each having at least one outer surface and which are secured by means of a plastic body produced by encapsulation of the magnetic carrier on the magnetic carrier, wherein the permanent magnets are held at its the annular gap facing outer surfaces by the plastic body such positive and / or non-positively, that at least a part of these outer surfaces is exposed.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Antriebsmotor zu schaffen, dessen Permanentmagnetenrotor verbessert ist. The object of the invention is to provide an electric drive motor whose permanent magnet rotor is improved.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen elektrischen Antriebsmotor, aufweisend einen Stator mit Polschuhen und wenigstens einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung, und einen im Feld der Statorwicklung unter Belassen eines Ringspaltes drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotor, der eine Motorwelle und einen auf der Motorwelle sitzenden, in einem als Spritzgussteil hergestellten Magnetenträger aufweist, an dem mehrere separate Permanentmagnete über einen Umfang verteilt angeordnet sind, wobei der Permanentmagnetenrotor eine Spannvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, zum Drücken der mehreren Permanentmagnete in radialen Richtungen nach außen gegen eine Innenwand einer Kavität einer Spritzgießform des Magnetenträgers, während des Spritzgießens des Magnetenträgers. Der elektrische Antriebsmotor kann insbesondere einen feststehenden Außenstator und einen drehbar gelagerten Innenrotor aufweisen. Der Permanentmagnetenrotor weist mehrere Pole, insbesondere vier, sechs, acht, zehn oder zwölf Pole auf. Jeder Permanentmagnet des Permanentmagnetenrotors kann separat im Magnetträger angeordnet sein und darin insbesondere gegen Verrutschen und/oder Herausfallen fixiert sein. Der Magnetträger kann insbesondere dadurch hergestellt werden, dass die einzelnen Permanentmagnete und die Motorwelle in eine Spritzgießform eingesetzt, darin lagerichtig positioniert und von einem Kunststoffwerkstoff, insbesondere einem Thermoplast umspritzt werden. Der Magnetträger entsteht in solchen Ausführungsformen insoweit durch die eingespritzte und ausgehärtete Kunststoffmasse. Die Gestalt des Magnetträgers wird dabei durch die Form der Kavität in der Spritzgießform vorgegeben. The object of the invention is achieved by an electric drive motor, comprising a stator with pole pieces and at least one electrically controllable stator winding, and in the field of the stator winding while leaving an annular gap rotatably mounted permanent magnet rotor, a motor shaft and a person sitting on the motor shaft, in a than Magnetic carrier having a plurality of separate permanent magnets arranged distributed over a circumference, wherein the permanent magnet rotor has a clamping device which is adapted for pressing the plurality of permanent magnets in radial outward directions against an inner wall of a cavity of an injection mold of the magnetic carrier during the Injection molding of the magnet carrier. The electric drive motor may in particular have a fixed outer stator and a rotatably mounted inner rotor. The permanent magnet rotor has a plurality of poles, in particular four, six, eight, ten or twelve poles. Each permanent magnet of the permanent magnet rotor may be arranged separately in the magnet carrier and in particular fixed against slipping and / or falling out. The magnet carrier can be produced, in particular, by inserting the individual permanent magnets and the motor shaft into an injection mold, positioning them in the correct position and encapsulating them with a plastic material, in particular a thermoplastic. The magnetic carrier is formed in such embodiments insofar by the injected and cured plastic compound. The shape of the magnetic carrier is predetermined by the shape of the cavity in the injection mold.
Generell sind alle Permanentmagnete des Permanentmagnetenrotors vorzugsweise identisch ausgebildet. Jeder Permanentmagnet kann insbesondere eine kreisringsektorförmige Gestalt aufweisen. Die Permanentmagnete können über den Umfang des Permanentmagnetenrotors gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Insoweit können sich die über den Umfang des Permanentmagnetenrotors gleichmäßig verteilt angeordneten Permanentmagnete, abgesehen von geringfügigen Spalten, zu einem umlaufenden, mehrstückig zusammengesetzten Magnetring ergänzen. Jeder Permanentmagnet alleine betrachtet, ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Permanentmagnete können insbesondere aus hartmagnetischen Ferriten hergestellt sein. Üblicherweise werden an Permanentmagnetenrotoren eine der Polzahl oder der Polpaarzahl entsprechende Anzahl von einzelnen Permanentmagnete verwendet, wobei jeder Permanentmagnet genau einen einzigen Nordpol und einen einzigen Südpol aufweist. Alternativ können Permanentmagnetrotoren auch mehrere kreisringförmige Permanentmagneten aufweisen, die mit mehr als einem einzigen Nordpol und einem einzigen Südpol magnetisiert sein. So können die Permanentmagnete beispielsweise jeweils zwei Nordpole und zwei Südpole aufweisen. In general, all permanent magnets of the permanent magnet rotor are preferably identical. Each permanent magnet may in particular have a circular-sector-shaped shape. The permanent magnets can be arranged distributed uniformly over the circumference of the permanent magnet rotor. In that regard, the evenly distributed over the circumference of the permanent magnet rotor arranged permanent magnets, apart from minor gaps, to complement a rotating, multi-piece assembled magnet ring. Each permanent magnet considered alone, is preferably formed in one piece. The permanent magnets may in particular be made of hard magnetic ferrites. Usually, a number of individual permanent magnets corresponding to the number of poles or the number of pole pairs are used on permanent magnet rotors, each permanent magnet having exactly one single north pole and one single south pole. Alternatively, permanent magnet rotors may also include a plurality of toroidal permanent magnets magnetized with more than a single north pole and a single south pole. For example, the permanent magnets may each have two north poles and two south poles.
Der Permanentmagnetenrotor kann jedoch beispielsweise auch mehrere Permanentmagnete aufweisen, von denen jeder Permanentmagnet an seiner konvexen Magnetaußenoberfläche zumindest einen einzigen magnetischen Südpol und einen einzigen magnetischem Nordpol aufweist. Jeder Permanentmagnet kann prinzipiell jedoch auch zwei oder mehr magnetische Südpole aufweisen. Jeder Permanentmagnet kann demgemäß dann prinzipiell auch zwei oder mehr magnetische Nordpole aufweisen. Insbesondere kann jeder Permanentmagnet an seiner konvexen Magnetaußenoberfläche jedoch genau einen einzigen magnetischen Südpol und genau einen einzigen magnetischen Nordpol aufweisen. An der dem magnetischen Südpol der konvexen Magnetaußenoberfläche örtlich näher gelegenen im Umfangsrichtung weisenden Stirnseite des Permanentmagneten weist dieser einen magnetischen Nordpol auf, der den Gegenpol zum magnetischen Südpol der konvexen Magnetaußenoberfläche bildet. Im selben Sinne weist der Permanentmagnet an der dem magnetischen Nordpol der konvexen Magnetaußenoberfläche örtlich näher gelegenen gegenüberliegenden Stirnseite einen magnetischen Südpol auf, der den Gegenpol zum magnetischen Nordpol der konvexen Magnetaußenoberfläche bildet. However, the permanent magnet rotor may, for example, also have a plurality of permanent magnets, of which each permanent magnet has on its convex magnetic outer surface at least one single magnetic south pole and a single magnetic north pole. However, every permanent magnet can in principle also have two or more magnetic south poles. Accordingly, each permanent magnet can in principle then also have two or more magnetic north poles. In particular, however, each permanent magnet may have at its convex magnetic outer surface exactly one single magnetic south pole and exactly one magnetic north pole. At the magnetic south pole of the convex magnetic outer surface locally closer pointing in the circumferential direction facing the end face of the permanent magnet, this has a magnetic north pole, which forms the opposite pole to the magnetic south pole of the convex magnetic outer surface. In the same sense, the permanent magnet at the magnetic north pole of the convex magnetic outer surface locally closer opposite end face on a magnetic south pole, which forms the opposite pole to the magnetic north pole of the convex magnetic outer surface.
Indem der Permanentmagnetenrotor eine Spannvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, zum Drücken der mehreren Permanentmagnete in radialen Richtungen nach außen gegen eine Innenwand einer Kavität einer Spritzgießform des Magnetenträgers, während des Spritzgießens des Magnetenträgers, kann einerseits ein Permanentmagnetenrotor mit einer sehr hohen Lagegenauigkeit der Permanentmagnete hergestellt werden und andererseits eine sehr effektive Herstellung des elektrischen Antriebsmotors erfolgen, da zum einen die Spannvorrichtung nach dem Spritzgießen nicht mehr entfernt werden muss und zum anderen die im Permanentmagnetenrotor auch nach dem Spritzgießvorgang verbleibende Spannvorrichtung während des Betriebs des elektrischen Antriebsmotors eine andere Funktion erfüllen kann, nämlich die Bildung eines die Magnetfelder der mehreren Permanentmagnete rückschließendes, magnetisches Joch. By having the permanent magnet rotor having a chuck configured to press the plurality of permanent magnets in radial outward directions against an inner wall of a cavity of an injection mold of the magnetic carrier during injection molding of the magnetic carrier, on the one hand, a permanent magnet rotor having a very high positional accuracy of the permanent magnets can be manufactured and on the other hand a very effective production of the electric drive motor, since on the one hand, the clamping device after injection no longer needs to be removed and on the other hand, the remaining in the permanent magnet rotor after the injection molding clamping device during operation of the electric drive motor can fulfill another function, namely the Forming a magnetic yoke which closes the magnetic fields of the plurality of permanent magnets.
Die Spannvorrichtung kann demgemäß ein die Magnetfelder der mehreren Permanentmagnete rückschließendes, magnetisches Joch bilden. Die Spannvorrichtung kann insbesondere dadurch eine sehr hohen Lagegenauigkeit der Permanentmagnete bewirken, dass die Spannvorrichtung alle in der Kavität der Spritzgießform vorhandenen Permanentmagnete gegen die Innenwand der Kavität der Spritzgießform drückt und dort festhält. So ist sichergestellt, dass alle Magnetaußenoberflächen der Permanentmagnete auf genau demselben Umfang liegen, und gegenüber diesem vorgegebenen Kreiszylindermantel der Kavität keine verdrehte oder verkantete Lage aufweisen. So wird ein Permanentmagnetenrotor erhalten mit einem durch Spritzgießen erhaltenen Magnetenträger, in dem die einzelnen Permanentmagnete durch das Umspritzen in ihren jeweiligen Positionen und Lagen eindeutig festgelegt und durch das umschmolzene Kunststoffmaterial befestigt sind. So weisen die Permanentmagnete dadurch besonders lagegenaue Positionen und Orientierungen relativ zur Motorwelle auf, was zu einem besonders gleichmäßigem magnetischen Feld und zu einer guten Wuchtung des Permanentmagnetenrotors führt. Andererseits kann durch die besonders genaue Lage der Magnetaußenoberflächen der Permanentmagnete ein besonders formgenauer und insbesondere sehr schmaler Ringspalt zwischen dem Permanentmagnetenrotor und dem Stator des elektrischen Antriebsmotors realisiert werden, was den Wirkungsgrad des elektrischen Antriebsmotors verbessern kann. Dabei können die Magnetaußenoberflächen der Permanentmagnete zumindest weitgehend oder sogar vollständig frei von Spritzmaterial des Magnetenträgers sein und unmittelbar den Ringspalt begrenzen, d.h. der Ringspalt wird innenumfangsseitig von den äußeren Mantelwände der Permanentmagnete gebildet. Im Falle des Nassläufermotors kann der elektrische Antriebsmotor ausgebildet sein, dass der Ringspalt von einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder einer Spülflotte einer Geschirrspülmaschine durchflössen ist. In einem solchen Falle werden die Magnetaußenoberflächen der Permanentmagnete unmittelbar von der Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder der Spülflotte einer Geschirrspülmaschine benetzt. Die Spannvorrichtung kann wenigstens zwei Teilschalen aufweisen, die in Umfangsrichtung aneinandergesetzt sich zu einem zweiteiligen oder mehrteiligen Ringkörper ergänzen, der eine äußere Mantelwand bildet, an der die mehreren Permanentmagnete bündig anliegen. The tensioning device may accordingly form a magnetic yoke closing the magnetic fields of the plurality of permanent magnets. In particular, the clamping device can bring about a very high positional accuracy of the permanent magnets, such that the clamping device presses all the permanent magnets present in the cavity of the injection mold against the inner wall of the cavity of the injection mold and holds it there. This ensures that all magnetic outer surfaces of the permanent magnets lie on exactly the same circumference, and no twisted in relation to this predetermined circular cylinder shell of the cavity or tilted position. Thus, a permanent magnet rotor is obtained with a magnetic carrier obtained by injection molding, in which the individual permanent magnets are clearly defined by the encapsulation in their respective positions and positions and fixed by the reflowed plastic material. Thus, the permanent magnets have particularly positionally accurate positions and orientations relative to the motor shaft, resulting in a particularly uniform magnetic field and a good balance of the permanent magnet rotor. On the other hand, a particularly dimensionally accurate and in particular very narrow annular gap between the permanent magnet rotor and the stator of the electric drive motor can be realized by the particularly accurate position of the magnet outer surfaces of the permanent magnets, which can improve the efficiency of the electric drive motor. In this case, the magnetic outer surfaces of the permanent magnets may be at least largely or even completely free of spray material of the magnetic carrier and directly limit the annular gap, ie the annular gap is formed on the inner peripheral side of the outer jacket walls of the permanent magnets. In the case of the wet-rotor motor, the electric drive motor can be designed such that the annular gap is traversed by a liquid, such as, for example, water or a rinsing liquor of a dishwasher. In such a case, the magnetic outer surfaces of the permanent magnets are wetted directly by the liquid, such as water or the rinsing liquor of a dishwasher. The tensioning device may have at least two partial shells, which adjoin one another in the circumferential direction to form a two-part or multi-part annular body which forms an outer jacket wall, against which the plurality of permanent magnets lie flush.
Die Permanentmagnete liegen dabei mit ihren Magnetinnenoberflächen unmittelbar an der äußeren Mantelwand des durch die Teilschalen gebildeten Ringkörper an. Die äußere Mantelwand des Ringkörpers gibt insoweit die genauen Positionen und Lagen aller Permanentmagnete vor. Die Spannvorrichtung selbst kann federelastische Eigenschaften aufweisen, um die mehreren Permanentmagnete während des Spritzgießens des Magnetenträgers in radialen Richtungen nach außen gegen die Innenwand der Kavität der Spritzgießform des Magnetenträgers drücken zu können. Um die mehreren Permanentmagnete in radialen Richtungen nach außen gegen die Innenwand der Kavität der Spritzgießform des Magnetenträgers während des Spritzgießens des Magnetenträgers zu drücken, können alternativ oder ergänzend die wenigstens zwei Teilschalen gegeneinander axial verstellbar ausgebildet sein, derart, dass bei einem axialen Verstellen mindestens einer der wenigstens zwei Teilschalen alle Teilschalen in radialen Richtungen nach außen bewegt werden und dadurch die mehreren Permanentmagnete in radialen Richtungen nach außen gegen die Innenwand der Kavität der Spritzgießform des Magnetenträgers gedrückt werden können. The permanent magnets lie with their magnetic inner surfaces directly on the outer jacket wall of the annular body formed by the partial shells. The outer shell wall of the ring body so far as the exact positions and positions of all permanent magnets before. The clamping device itself may have resilient properties in order to press the plurality of permanent magnets in the radial directions during the injection molding of the magnetic carrier outward against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier. In order to press the plurality of permanent magnets outward in radial directions against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier during injection molding of the magnetic carrier, alternatively or additionally, the at least two partial shells can be axially adjustable relative to each other, such that at least one of the axial displacements At least two subshells, all sub-shells are moved in the radial directions outward and thereby the plurality of permanent magnets can be pressed in radial directions outwardly against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier.
Indem die die wenigstens zwei Teilschalen gegeneinander axial verstellbar ausgebildet sind, kann eine besonders einfache und platzsparende Spannvorrichtung geschaffen werden. Bei einem solchen axialen Verstellen mindestens einer der wenigstens zwei Teilschalen alle Teilschalen, werden alle Teilschalen in radialen Richtungen nach außen bewegt, so dass die Permanentmagnete in radialen Richtungen nach außen gegen die Innenwand der Kavität der Spritzgießform des Magnetenträgers gedrückt werden können. By the at least two partial shells are formed axially adjustable against each other, a particularly simple and space-saving clamping device can be created. In such an axial adjustment of at least one of the at least two partial shells all partial shells, all partial shells are moved in radial directions to the outside, so that the permanent magnets can be pressed in radial directions outwardly against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier.
Die Spannvorrichtung kann dazu Verstellkeile aufweisen. Dabei können wenigstens zwei Verstellkörper je eine schräge Fläche aufweisen, wobei die beiden schrägen Flächen aneinander liegen. Wird nun ein Verstellkörper versetzt wird der andere Verstellkörper aufgrund der beiden aneinander liegenden schrägen Fläche in einem rechten Winkel dazu verschoben. Die Verstellkörper können durch die Teilschalen selbst gebildet werden. Die schrägen Flächen können durch in Umfangsrichtung weisende Stirnwände der Teilschalen gebildet werden. The tensioning device can have adjusting wedges for this purpose. In this case, at least two adjusting bodies each have an inclined surface, wherein the two inclined surfaces are adjacent to each other. Now, if an adjustment is offset, the other adjusting body is due to the two abutting inclined surface at a right angle to move. The adjusting body can be formed by the partial shells themselves. The oblique surfaces can be formed by circumferentially facing end walls of the partial shells.
Jede Teilschale kann demgemäß eine sich um eine axiale Symmetrielinie kreisbogenförmig erstreckende Grundform aufweisen, mit einer kreisringsektorförmigen, konvexen Außenmantelwand, einer kreisringsektorförmigen, konkaven Innenmantelwand und einer in Umfangsrichtung in Drehrichtung Permanentmagnetenrotor weisende erste Stirnwand, sowie einer in Umfangsrichtung entgegen der Drehrichtung des Permanentmagnetenrotor weisende zweite Stirnwand, wobei die erste Stirnwand und die zweite Stirnwand jeweils in einer Ebene liegen, die in Richtung der axialen Symmetrielinie, welche die Drehachse des Permanentmagnetenrotors bildet, um einen senkrecht zur axialen Symmetrielinie geschwenkten Winkel schrägt verlaufend angeordnet ist. Anders ausgedrückt ist die erste Stirnwand also gegenüber der axialen Richtung angeschrägt. Auch die zweite Stirnwand ist gegenüber der axialen Richtung angeschrägt. Jeweils die erste Stirnwand einer Teilschale liegt dabei an der zweiten Stirnwand der anderen Teilschale flächig auf. Wird nun die eine Teilschale in axialer Richtung bezüglich der anderen Teilschale verstellt, verschieben sich die beiden in Umfangsrichtung weisenden Stirnwände benachbarter Teilschalen, so dass insoweit der Durchmesser der aneinandergesetzten, sich zu einem Ringkörper ergänzenden Teilschalen sich erweitert. Durch die Erweiterung des Durchmessers des aus den Teilschalen zusammengesetzten Ringkörpers werden die Permanentmagnete während des Spritzgießens des Magnetenträgers in radialen Richtungen nach außen gegen die Innenwand der Kavität der Spritzgießform des Magnetenträgers gedrückt. Each subshell may accordingly have a circular shape extending around an axial line of symmetry basic shape, with a circular sector shaped convex outer shell wall, a circular sector shaped, concave inner shell wall and a circumferentially in the direction of rotation permanent magnet rotor facing first end wall, and a circumferentially opposite to the direction of rotation of the permanent magnet rotor facing second end wall wherein the first end wall and the second end wall each lie in a plane which is arranged to extend in the direction of the axial line of symmetry, which forms the axis of rotation of the permanent magnet rotor, about an angle pivoted perpendicularly to the axial line of symmetry. In other words, the first end wall is thus bevelled with respect to the axial direction. The second end wall is also bevelled with respect to the axial direction. In each case, the first end wall of a partial shell lies flat on the second end wall of the other partial shell. If now the one sub-shell is adjusted in the axial direction with respect to the other sub-shell, the two circumferentially facing end walls of adjacent sub-shells are displaced, so that in this respect the diameter of the juxtaposed partial shells that are complementary to an annular body widens. By enlarging the diameter of the annular body composed of the partial shells, the permanent magnets are pressed during the injection molding of the magnetic carrier in radial directions outwardly against the inner wall of the cavity of the injection mold of the magnetic carrier.
Der Winkel kann vorzugsweise zwischen 1 Grad und 20 Grad, insbesondere zumindest im Wesentlichen 12 Grad betragen. The angle may preferably be between 1 degree and 20 degrees, in particular at least substantially 12 degrees.
Die Spannvorrichtung oder jede Teilschale kann aus einem ferritischen Chromstahl hergestellt sein. Der ferritische Chromstahl kann insbesondere ein Chromstahl der Sorte X6Cr17 (AISI 430) sein. The tensioner or each subshell may be made of a ferritic chromium steel. The ferritic chromium steel may in particular be a chromium steel of the grade X6Cr17 (AISI 430).
Jeder Permanentmagnet kann eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetaußenoberfläche aufweisen und eine gegenüberliegende, radial nach innen gewandte konkave Magnetinnenoberfläche aufweisen, an welcher die Spannvorrichtung oder die Teilschalen mit ihren äußeren Mantelwänden bündig anliegen. Ein Gruppieren von mehreren Permanentmagneten kann beispielsweise im Falle von insgesamt drei einstückigen Permanentmagneten dadurch erfolgen, dass drei Permanentmagnete, die jeweils eine über 120 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden. Im Falle von insgesamt vier einstückigen Permanentmagneten kann ein Gruppieren dadurch erfolgen, dass vier Permanentmagnete, die jeweils eine über 90 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden. Im Falle von insgesamt fünf einstückigen Permanentmagneten kann ein Gruppieren dadurch erfolgen, dass fünf Permanentmagnete, die jeweils eine über 72 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden u.s.w.. Von diesen Winkelwerten kann im Rahmen der Erfindung auch geringfügig abgewichen werden, beispielsweise um zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Permanentmagnete bewusst einen geringfügigen Spalt zu belassen. Einen Spalt zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Permanentmagnete zu belassen kann sinnvoll sein, beispielsweise um herstellungsbedingte Toleranzen in den Abmaßen der einzelnen Permanentmagnete ausgleichen zu können oder beispielsweise um durch die Spalte Spielraum zu haben, damit sich die einzelnen Permanentmagnete während des Betriebs an Temperaturänderungen anpassen können, ohne dass Verspannungen in den Permanentmagneten auftreten. Die radial nach außen gewandte konvexe Magnetoberfläche und die radial nach innen gewandte konkave Magnetinnenoberfläche können jeweils eine kreiszylindrische Mantelwand des Permanentmagneten sein. Die radial nach außen gewandte konvexe Magnetoberfläche und die radial nach innen gewandte konkave Magnetinnenoberfläche können in einem Abstand parallel zueinander ausgerichtet angeordnet sein und somit kreisringsektorförmige Permanentmagnete konstanter Wanddicke bilden. Each permanent magnet may have a radially outwardly facing convex magnetic outer surface and an opposite, radially inwardly facing concave magnetic inner surface, on which the clamping device or the partial shells abut with their outer jacket walls flush. A grouping of a plurality of permanent magnets, for example, in the case of a total of three one-piece permanent magnets carried out in that three permanent magnets, each having a running over 120 degrees arc length, are grouped together to form a 360 degrees running Gesamtkreisring. In the case of a total of four one-piece permanent magnets grouping can be done by four permanent magnets, each having a running over 90 degrees arc length, are grouped together to form a 360 degrees running Gesamtkreisring. In the case of a total of five one-piece permanent magnets, grouping can be accomplished by adding five permanent magnets, each having an arc length greater than 72 degrees In the context of the invention, it is also possible to slightly deviate from these angle values, for example to intentionally leave a slight gap between the end faces of two adjacent permanent magnets. Leaving a gap between the faces of two adjacent permanent magnets may be useful, for example, to compensate for manufacturing tolerances in the dimensions of the individual permanent magnets or, for example, to have room through the gap, so that the individual permanent magnets can adapt to changes in temperature during operation, without tension in the permanent magnets occur. The radially outwardly facing convex magnetic surface and the radially inwardly facing concave inner magnetic surface may each be a circular cylindrical jacket wall of the permanent magnet. The radially outwardly facing convex magnetic surface and the radially inwardly facing concave inner magnetic surface may be arranged at a distance parallel to each other aligned and thus form annular sector-shaped permanent magnets of constant wall thickness.
Jeder Permanentmagnet kann aus einem gepressten und anschließend gesinterten Magnetpulver hergestellt sein, das während der Herstellung des Permanentmagneten einem Magnetisierungsfeld ausgesetzt ist, bei dem die aus dem magnetischen Nordpol an der konvexen Magnetaußenoberfläche des zu magnetisierenden Permanentmagnets austretenden und/oder die in den magnetischen Südpol an der konvexen Magnetaußenoberfläche des zu magnetisierenden Permanentmagnets eintretenden Magnetfeldlinien sich jeweils in einem virtuellen Fokus verdichten, der auf einem Magnetisierungsradius außerhalb des Außenkonturradius der konvexen Magnetaußenoberfläche des Permanentmagnets liegt. Werden die Permanentmagnete aus einem gepressten und anschließend gesinterten Magnetpulver hergestellt, so ist es besonders zweckmäßig, wenn jeder einzelne, einstückige Permanentmagnet eine Bogenlänge aufweist, die um weniger als 180 Grad läuft, also vorzugsweise um 120 Grad, 90 Grad, 72 Grad oder weniger läuft. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem Pressvorgang an allen Stellen des Permanentmagneten ausreichend hohe Presskräfte in das Magnetpulver eingeleitet werden können. Jeder Permanentmagnet kann eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetaußenoberfläche aufweisen, welche zumindest einen Teil der Mantelwand des Permanentmagnetenrotors bildet, die den Ringspalt des Antriebsmotors von innen unmittelbar begrenzt. Each permanent magnet may be made of a pressed and then sintered magnetic powder exposed to a magnetization field during manufacture of the permanent magnet, in which the magnetic north pole exiting the convex magnetic outer surface of the permanent magnet to be magnetized and / or the magnetic south pole Convex magnetic outer surface of the magnetizing permanent magnet entering magnetic field lines each compact in a virtual focus, which lies on a magnetization radius outside the outer contour radius of the convex magnetic outer surface of the permanent magnet. If the permanent magnets are produced from a pressed and subsequently sintered magnetic powder, it is particularly expedient if each individual, one-piece permanent magnet has an arc length which runs through less than 180 degrees, that is to say preferably 120 degrees, 90 degrees, 72 degrees or less , This ensures that in a pressing operation at all points of the permanent magnet sufficiently high pressing forces can be introduced into the magnetic powder. Each permanent magnet may have a radially outwardly facing convex magnetic outer surface, which forms at least a part of the jacket wall of the permanent magnet rotor, which directly defines the annular gap of the drive motor from the inside.
Durch die mittels der erfindungsgemäßen Lösungen geschaffenen besonders genauen Lage der Magnetaußenoberflächen der Permanentmagnete, kann ein besonders formgenauer und insbesondere sehr schmaler Ringspalt zwischen dem Permanentmagnetenrotor und dem Stator des elektrischen Antriebsmotors realisiert werden, was den Wirkungsgrad des elektrischen Antriebsmotors verbessern kann. Dabei können die Magnetaußenoberflächen der Permanentmagnete frei von Spritzmaterial des Magnetenträgers sein und unmittelbar den Ringspalt begrenzen, d.h. der Ringspalt wird innenumfangsseitig von den äußeren Mantelwände der Permanentmagnete gebildet. Im Falle des Nassläufermotors kann der elektrische Antriebsmotor ausgebildet sein, dass der Ringspalt von einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder einer Spülflotte einer Geschirrspülmaschine durchflössen ist. In einem solchen Falle werden die Magnetaußenoberflächen der Permanentmagnete unmittelbar von der Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder der Spülflotte einer Geschirrspülmaschine benetzt. By created by means of the inventive solutions particularly precise position of the magnet outer surfaces of the permanent magnets, a particularly dimensionally accurate and in particular very narrow annular gap between the permanent magnet rotor and the stator of the electric drive motor can be realized, which can improve the efficiency of the electric drive motor. The magnetic outer surfaces of the permanent magnets may be free of spray material of the magnetic carrier and directly limit the annular gap, i. the annular gap is formed on the inner peripheral side of the outer jacket walls of the permanent magnets. In the case of the wet-rotor motor, the electric drive motor can be designed such that the annular gap is traversed by a liquid, such as, for example, water or a rinsing liquor of a dishwasher. In such a case, the magnetic outer surfaces of the permanent magnets are wetted directly by the liquid, such as water or the rinsing liquor of a dishwasher.
Jeder Permanentmagnet kann in allen beschriebenen Ausführungsvarianten an seiner jeweiligen konvexen Magnetaußenoberfläche eine sich in axialer Richtung längserstreckende Nut aufweisen. Die sich in axialer Richtung längserstreckende Nut kann die jeweilige konvexe Magnetoberfläche eines Permanentmagnets insoweit in zwei gleichgroße Teiloberflächen abgrenzen. An jeder dieser beiden Teiloberflächen kann jeweils einer von zwei magnetischen Polen der konvexen Magnetaußenoberfläche angeordnet sein. Die Nut kann insoweit zwischen den beiden magnetischen Pole der konvexen Magnetaußenoberfläche entlang verlaufen und den einen magnetischen Pol der konvexen Magnetaußenoberfläche von dem anderen magnetischen Pol der konvexen Magnetoberfläche trennen. Each permanent magnet can have a groove extending in the axial direction in its entirety on its respective convex magnetic outer surface in all the described embodiments. The longitudinally extending groove in the axial direction can delimit the respective convex magnetic surface of a permanent magnet in two equally sized sub-surfaces. Each of these two sub-surfaces may each have one of two magnetic poles of the convex magnetic outer surface. In this respect, the groove may extend between the two magnetic poles of the convex magnetic outer surface and separate one magnetic pole of the convex magnetic outer surface from the other magnetic pole of the convex magnetic surface.
Die sich in axialer Richtung längserstreckende Nut kann generell, d.h. unabhängig von der Art der Magnetisierung der Permanentmagnete, eine andere bzw. alternative Funktion aufweisen. So kann die Nut einen Kanal bilden, in den plastifizierte Kunststoffmasse während der Herstellung des Magnetträgers einfließen kann, wenn die Permanentmagnet und die Motorwelle in eine Spritzgießform eingesetzt sind, um den Magnetträger durch Spritzgießen herzustellen. Die Permanentmagnete und die Motorwelle werden dabei von der Kunststoffmasse umspritzt und der Magnetträger gebildet. Im ausgehärteten Zustand der Kunststoffmasse werden in den Nuten folglich Stege aus Kunststoff gebildet, welche im Betrieb des Antriebsmotors die Permanentmagnete gegen die aufgrund der Drehung des Permanentmagnetenrotors auf die Permanentmagnete wirkende Fliehkraft mechanisch stützen und somit die Permanentmagnete auf ihrem Umfang halten. The longitudinally extending groove in the axial direction can generally, that is, regardless of the type of magnetization of the permanent magnets, a different or alternative function exhibit. Thus, the groove may form a channel in which plasticized plastic mass may flow during the manufacture of the magnetic carrier, when the permanent magnet and the motor shaft are inserted into an injection mold to produce the magnetic carrier by injection molding. The permanent magnets and the motor shaft are encapsulated by the plastic compound and the magnetic carrier formed. In the cured state of the plastic mass webs are thus formed of plastic in the grooves, which mechanically support the permanent magnets against the force acting on the permanent magnets due to the rotation of the permanent magnet rotor centrifugal force during operation of the drive motor and thus hold the permanent magnets on its circumference.
Generell können ein oder mehrere Kanten jeden Permanentmagnets mit einer Fase versehen sein. Generally, one or more edges of each permanent magnet may be chamfered.
Die Fasen können an einzelnen, mehreren oder allen Kanten des jeweiligen Permanentmagnets vorhanden sein. Jede Fase kann an vorzugsweise den rechtwinkeligen Kanten des Permanentmagnets vorhanden sein. Jede Fase kann insbesondere durch eine um 45 Grad angestellte Winkellage zu einer der Anschlussflächen der Kante gebildet werden. Die Fasen können insbesondere bereits bei der Herstellung der Permanentmagnete durch Pressen und Sintern vom Magnetpulver eingebracht werden. Sie müssen insbesondere nicht erst nachträglich durch Abschleifen bzw. Anfasen der rechtwinkeligen Kanten des Permanentmagnets hergestellt werden. The chamfers may be present on individual, several or all edges of the respective permanent magnet. Each chamfer may be present on preferably the rectangular edges of the permanent magnet. In particular, each chamfer can be formed by an angular position set at 45 degrees to one of the contact surfaces of the edge. The chamfers can be introduced in particular already during the production of the permanent magnets by pressing and sintering of the magnetic powder. In particular, they need not be subsequently produced by abrading or chamfering the rectangular edges of the permanent magnet.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine, eine Waschmaschine, einen Trockner, eine Dunstabzugshaube, oder eine Haushaltsgerätepumpe, insbesondere als Komponente einer der genannten Haushaltsgeräte, aufweisend einen elektrischen Antriebsmotor nach einer oder mehreren der beschriebenen und/oder dargestellten Ausführungsformen. The object is also achieved by a household appliance, in particular a dishwasher, a washing machine, a dryer, an extractor hood, or a household appliance pump, in particular as a component of one of said domestic appliances, comprising an electric drive motor according to one or more of the described and / or illustrated embodiments.
Konkrete Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Komponenten von elektrischen Antriebsmotoren sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Bestimmte einzelne Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den dargestellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften Haushaltsgerätepumpe einer Geschirrspülmaschine, die einen elektrischen Antriebsmotor aufweist; eine Schnittdarstellung der Haushaltsgerätepumpe gemäß Fig. 1 und des elektrischen Antriebsmotors; eine explodierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Permanentmagnetenrotors des elektrischen Antriebsmotors gemäß Fig. 2; eine schematische Schnittdarstellung der in die Kavität der Spritzgießform eingesetzten Permanentmagnete, bei der die Spannvorrichtung aus zwei Teilschalen (Halbschalen) gebildet wird; eine perspektivische Darstellung des Permanentmagnetenrotors gemäß Fig. 3 in der Zusammenstellung; eine stirnseitige Draufsicht auf einen beispielhaften Permanentmagneten; und eine Ansicht auf die konvexe Magnetoberfläche eines beispielhaften Permanentmagneten. Concrete embodiments of components according to the invention of electric drive motors are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures. Certain individual features of these embodiments, regardless of the specific context in which they are mentioned, may, if appropriate also individually or in combinations other than those illustrated, represent general features of the invention. a perspective view of an exemplary domestic appliance pump of a dishwasher, which has an electric drive motor; a sectional view of the household appliance pump of Figure 1 and the electric drive motor. an exploded view of a permanent magnet rotor according to the invention of the electric drive motor according to FIG. 2; a schematic sectional view of the permanent magnets used in the cavity of the injection mold, in which the clamping device of two partial shells (half shells) is formed; a perspective view of the permanent magnet rotor of Figure 3 in the composition. a frontal plan view of an exemplary permanent magnet; and a view of the convex magnetic surface of an exemplary permanent magnet.
Die Fig. 1 bis Fig. 7 zeigen Bauteile eines beispielhaften elektrischen Antriebsmotors 1 einer Haushaltsgerätepumpe 2, wie insbesondere in Fig. 1 und Fig. 2 aufgezeigt, einer beispielhaften Geschirrspülmaschine, aufweisend einen Stator 3 mit Polschuhen und wenigstens einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung 5, und einen im Feld der Statorwicklung 5 unter Belassen eines Ringspaltes 6 drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotor 7. Der Permanentmagnetenrotor 7 weist eine Motorwelle 8 und einen auf der Motorwelle 8 sitzenden, in einem als Spritzgussteil hergestellten Magnetenträger 9 auf, an dem mehrere separate Permanentmagnete 10 über einen Umfang verteilt angeordnet sind. FIGS. 1 to 7 show components of an exemplary electric drive motor 1 of a domestic appliance pump 2, as shown in particular in FIGS. 1 and 2, of an exemplary dishwasher, comprising a stator 3 with pole shoes and at least one electrically controllable stator winding 5, and one in the field of the stator winding 5 while leaving an annular gap 6 rotatably mounted permanent magnet rotor. 7 The permanent magnet rotor 7 has a motor shaft 8 and a seated on the motor shaft 8, in a magnet carrier produced as an injection molded part 9, on which a plurality of separate permanent magnets 10 are arranged distributed over a circumference.
Der Magnetträger 9 wird insbesondere dadurch hergestellt, dass die einzelnen Permanentmagnete 10 und die Motorwelle 8 in eine Spritzgießform 4, wie beispielsweise in Fig. 4 aufgezeigt, eingesetzt, darin lagerichtig positioniert und von einem Kunststoffwerkstoff, insbesondere einem Thermoplast umspritzt werden. Der Magnetträger 9 entsteht in solchen Ausführungsformen insoweit durch die eingespritzte und ausgehärtete Kunststoffmasse. Die Gestalt des Magnetträgers 9 wird dabei durch die Form der Kavität in der Spritzgießform 4 vorgegeben. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der Permanentmagnetenrotor 7 eine Spannvorrichtung 12 auf, die ausgebildet ist, zum Drücken der mehreren Permanentmagnete 10 in radialen Richtungen nach außen gegen eine Innenwand 13 (Fig. 4) einer Kavität der Spritzgießform 4 des Magnetenträgers 9, während des Spritzgießens des Magnetenträgers 9. Die Spannvorrichtung 12 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels genau zwei Teilschalen 12.1 und 12.2 auf, die somit zwei Halbschalen bilden und die, in Umfangsrichtung aneinandergesetzt, sich zu einem zweiteiligen Ringkörper ergänzen, der eine äußere Mantelwand 14 bildet, an der die mehreren Permanentmagnete 10 bündig anliegen, wie dies insbesondere in Fig. 4 dargestellt ist. Die Spannvorrichtung 12 bewirkt insbesondere dadurch einer sehr hohen Lagegenauigkeit der Permanentmagnete 10, dass die Spannvorrichtung 12 alle in der Kavität der Spritzgießform 4 vorhandenen Permanentmagnete 10 gegen die Innenwand 13 der Kavität der Spritzgießform drückt und dort festhält. So ist sichergestellt, dass alle Magnetaußenoberflächen 10a der Permanentmagnete 10 auf genau demselben Umfang liegen, und gegenüber diesem vorgegebenen Kreiszylindermantel der Kavität keine verdrehte oder verkantete Lage aufweisen. So wird ein Permanentmagnetenrotor 7 erhalten mit einem durch Spritzgießen erhaltenen Magnetenträger 9, in dem die einzelnen Permanentmagnete 10 durch das Umspritzen in ihren jeweiligen Positionen und Lagen eindeutig festgelegt und befestigt sind. So weisen die Permanentmagnete 10 dadurch besonders lagegenaue Positionen und Lagen relativ zur Motorwelle 8 auf, was zu einer besonders guten Wuchtung des Permanentmagnetenrotors 7 führt. Andererseits kann durch die besonders genaue Lage der Magnetaußenoberflächen 10a der Permanentmagnete 10 ein besonders formgenauer und insbesondere sehr schmaler Ringspalt 6 zwischen dem Permanentmagnetenrotor 7 und dem Stator 3 des elektrischen Antriebsmotors 1 realisiert werden, was den Wirkungsgrad des elektrischen Antriebsmotors 1 verbessern kann. The magnet carrier 9 is produced in particular by the fact that the individual permanent magnets 10 and the motor shaft 8 are inserted into an injection mold 4, as shown for example in FIG. 4, positioned in the correct position and encapsulated by a plastic material, in particular a thermoplastic. The magnetic carrier 9 is formed in such embodiments insofar by the injected and cured plastic compound. The shape of the magnet carrier 9 is predetermined by the shape of the cavity in the injection mold 4. In the case of the present embodiment, the permanent magnet rotor 7 has a chuck 12 which is configured to press the plurality of permanent magnets 10 in radial outward directions against an inner wall 13 (FIG. 4) of a cavity of the injection mold 4 of the magnetic carrier 9 during injection molding The tensioning device 12 has in the case of the present embodiment, exactly two partial shells 12.1 and 12.2, which thus form two half-shells and, juxtaposed in the circumferential direction, to form a two-part annular body, which forms an outer shell wall 14, at which the several permanent magnets 10 lie flush, as shown in particular in Fig. 4. The clamping device 12 causes in particular by a very high positional accuracy of the permanent magnets 10 that the clamping device 12 presses all present in the cavity of the injection mold 4 permanent magnets 10 against the inner wall 13 of the cavity of the injection mold and holds there. This ensures that all magnetic outer surfaces 10a of the permanent magnets 10 lie on exactly the same circumference, and have no twisted or tilted position relative to this predetermined circular cylinder jacket of the cavity. Thus, a permanent magnet rotor 7 is obtained with a magnetic carrier 9 obtained by injection molding, in which the individual permanent magnets 10 are uniquely fixed and fixed by the overmolding in their respective positions and positions. Thus, the permanent magnets 10 thereby particularly positionally accurate positions and positions relative to the motor shaft 8, which leads to a particularly good balance of the permanent magnet rotor 7. On the other hand, due to the particularly precise position of the magnet outer surfaces 10a of the permanent magnets 10, a particularly dimensionally accurate and in particular very narrow annular gap 6 between the permanent magnet rotor 7 and the stator 3 of the electric drive motor 1 can be realized, which can improve the efficiency of the electric drive motor 1.
Dabei sind die Magnetaußenoberflächen 10a der Permanentmagnete 10 frei von Spritzmaterial des Magnetenträgers 9 und begrenzen unmittelbar den Ringspalt 6, d.h. der Ringspalt 6 wird innenumfangsseitig von den Magnetaußenoberflächen 10a der Permanentmagnete 10 gebildet. Im Falle des Nassläufermotors kann der elektrische Antriebsmotor 1 ausgebildet sein, dass der Ringspalt 6 von einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder einer Spülflotte einer Geschirrspülmaschine durchflössen ist. In einem solchen Falle werden die Magnetaußenoberflächen 10a der Permanentmagnete 10 unmittelbar von der Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder der Spülflotte einer Geschirrspülmaschine benetzt. In this case, the magnetic outer surfaces 10a of the permanent magnets 10 are free of spray material of the magnetic carrier 9 and immediately define the annular gap 6, i. the annular gap 6 is formed on the inner peripheral side of the magnetic outer surfaces 10 a of the permanent magnets 10. In the case of the wet-rotor motor, the electric drive motor 1 may be designed such that the annular gap 6 is traversed by a liquid, such as, for example, water or a rinsing liquor of a dishwashing machine. In such a case, the magnetic outer surfaces 10a of the permanent magnets 10 are wetted directly by the liquid, such as water or the rinsing liquor of a dishwasher.
Jede Teilschale 12.1 und 12.2 weist eine sich um eine axiale Symmetrielinie kreisbogenförmig erstreckende Grundform auf, mit einer kreisringsektorförmigen, konvexen Außenmantelwand 12a, einer kreisringsektorförmigen, konkaven Innenmantelwand 12b und einer in Umfangsrichtung in Drehrichtung Permanentmagnetenrotor 7 weisende erste Stirnwand 15a, sowie einer in Umfangsrichtung entgegen der Drehrichtung des Permanentmagnetenrotor 7 weisende zweite Stirnwand 15b, wobei die erste Stirnwand 15a und die zweite Stirnwand 15b jeweils in einer Ebene liegen, die in Richtung der axialen Symmetrielinie, welche die Drehachse D des Permanentmagnetenrotors 7 bildet, um einen senkrecht zur axialen Symmetrielinie geschwenkten Winkel W schrägt verlaufend angeordnet ist (Fig. 4). Each partial shell 12.1 and 12.2 has an arcuate shape extending around an axial line of symmetry, having a circular-sector-shaped, convex outer shell wall 12a, a circular-sector-shaped, concave inner shell wall 12b and a first end wall 15a pointing circumferentially in the direction of rotation of the permanent magnet rotor 7, and a circumferential direction opposite to Direction of rotation of the permanent magnet rotor 7 facing second end wall 15b, wherein the first end wall 15a and the second end wall 15b each lie in a plane which is in the direction of the axial line of symmetry, which forms the axis of rotation D of the permanent magnet rotor 7, about an angle W perpendicular to the axial line of symmetry obliquely arranged is arranged (Fig. 4).
Die Spannvorrichtung 12, d.h. die Teilschalen 12.1 und 12.2 weisen anders ausgedrückt insoweit Verstellkeile auf. Dabei können wenigstens zwei Verstellkörper je eine schräge Fläche aufweisen, wobei die beiden schrägen Flächen aneinander liegen. Wird nun ein Verstellkörper versetzt wird der andere Verstellkörper aufgrund der beiden aneinander liegenden schrägen Fläche in einem rechten Winkel dazu verschoben. Die Verstellkörper können wie im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch die Teilschalen 12.1 und 12.2 selbst gebildet werden. Die schrägen Flächen können durch die in Umfangsrichtung weisenden Stirnwände 15a und 15b der Teilschalen 12.1 und 12.2 gebildet werden. The clamping device 12, ie the sub-shells 12.1 and 12.2, in other words, in so far as adjusting wedges on. In this case, at least two adjusting bodies each have an inclined surface, wherein the two inclined surfaces are adjacent to each other. Now, if an adjustment is offset, the other adjusting body is due to the two abutting inclined surface at a right angle to move. The adjusting body can be formed as in the case of the present embodiment by the partial shells 12.1 and 12.2 itself. The inclined surfaces can be formed by the circumferentially facing end walls 15a and 15b of the partial shells 12.1 and 12.2.
Der Winkel W liegt zwischen 1 Grad und 20 Grad, und beträgt im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ca. 12 Grad. The angle W is between 1 degree and 20 degrees, and in the case of the present embodiment is about 12 degrees.
Die zwei Teilschalen 12.1 und 12.2 sind, wie in Fig. 4 aufgezeigt, gegeneinander axial verstellbar ausgebildet, derart, dass bei einem axialen Verstellen mindestens eine der zwei Teilschalen 12.1 und 12.2 bzw. beide Teilschalen12.1 und 12.2 in radialen Richtungen nach außen bewegt werden und dadurch die mehreren Permanentmagnete 10 in radialen Richtungen nach außen gegen die Innenwand 13 der Kavität der Spritzgießform 4 des Magnetenträgers 9 gedrückt werden. Durch das axiale Verschieben gegeneinander in Pfeilrichtungen P vergrößert sich insoweit der Durchmesser des von den Teilschalen 12.1 und 12.2 gebildeten Ringkörpers von einem kleineren Durchmesser d1 zu einem geringfügig größeren Durchmesser d2. Jeder Permanentmagnet 10 weist eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetaußenoberfläche 10a auf und eine gegenüberliegende, radial nach innen gewandte konkave Magnetinnenoberfläche 10b (Fig. 6) auf, an welcher die Spannvorrichtung 12 d.h. die Teilschalen 12.1 und 12.2 mit ihren äußeren Mantelwänden 14 bündig anliegen (Fig. 4). Jeder Permanentmagnet 10 weist insoweit eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetaußenoberfläche 10a auf, welche wie insbesondere in Fig. 5 dargestellt ist, zumindest einen Teil der Mantelwand des Permanentmagnetenrotors 7 bildet, die den Ringspalt 6 des Antriebsmotors 1 (Fig. 2) von innen unmittelbar begrenzt. The two partial shells 12.1 and 12.2 are, as shown in Fig. 4, axially adjustable against each other, such that at an axial displacement at least one of the two partial shells 12.1 and 12.2 or both partial shells 12.1 and 12.2 are moved in the radial directions to the outside and thereby the plurality of permanent magnets 10 are pressed in radial directions outwardly against the inner wall 13 of the cavity of the injection mold 4 of the magnetic carrier 9. By the axial displacement against each other in the direction of arrow P increases so far, the diameter of the annular body formed by the partial shells 12.1 and 12.2 from a smaller diameter d1 to a slightly larger diameter d2. Each permanent magnet 10 has a radially outwardly facing convex magnetic outer surface 10a and an opposed radially inwardly facing concave magnetic inner surface 10b (FIG. the sub-shells 12.1 and 12.2 bear flush with their outer jacket walls 14 (FIG. 4). Each permanent magnet 10 has so far a radially outwardly facing convex magnetic outer surface 10a, which as shown in particular in Fig. 5, at least part of the shell wall of the permanent magnet rotor 7 forms, the annular gap 6 of the drive motor 1 (Fig. 2) from the inside immediately limited.
Die Spannvorrichtung 12 bildet dabei außerdem ein die Magnetfelder der mehreren Permanentmagnete 10 rückschließendes, magnetisches Joch. The tensioning device 12 also forms a magnetic yoke which closes the magnetic fields of the plurality of permanent magnets 10.
Der Permanentmagnetenrotor 7 weist, wie insbesondere in Fig. 3 in einer Explosionsdarstellung und in Fig. 4 im Zusammenbau gezeigt ist, eine Motorwelle 8 und einen auf der Motorwelle 8 sitzenden Magnetenträger 9 auf, an dem mehrere separate Permanentmagnete 10 über einen Umfang verteilt angeordnet sind. The permanent magnet rotor 7 has, as shown in particular in Fig. 3 in an exploded view and in Fig. 4 in the assembly, a motor shaft 8 and a seated on the motor shaft 8 magnetic carrier 9, on which a plurality of separate permanent magnets 10 are distributed over a circumference.
Der Permanentmagnetenrotor 7 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels genau drei Permanentmagnete 10 auf, die an dem Magnetenträger 9 über den Umfang verteilt um jeweils 120 Grad versetzt zueinander angeordnet sind, wie dies insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist.. In the case of the present exemplary embodiment, the permanent magnet rotor 7 has exactly three permanent magnets 10, which are distributed on the magnet carrier 9 distributed over the circumference by 120 degrees each other, as shown in particular in FIG.
Die Fig. 3 zeigt außerdem, wie im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels jeder Permanentmagnet 10 an seiner jeweiligen konvexen Magnetaußenoberfläche 10a eine sich in axialer Richtung längserstreckende Nut 1 1 aufweist. FIG. 3 also shows how, in the case of the present exemplary embodiment, each permanent magnet 10 has a groove 11 extending in the axial direction on its respective convex magnetic outer surface 10a.
Darüber hinaus sind, wie in Fig. 3, 6 und Fig. 7 gezeigt, die Kanten jeden Permanentmagnets 10 mit Fasen 16 versehen. Moreover, as shown in FIGS. 3, 6 and 7, the edges of each permanent magnet 10 are provided with chamfers 16.
Die radial nach außen gewandten konvexen Magnetoberflächen 10a und die radial nach innen gewandten konkaven Magnetinnenoberflächen 10b bilden im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels jeweils eine kreiszylindrische Mantelwand des Permanentmagneten 10. Die radial nach außen gewandte konvexe Magnetoberfläche 10a und die radial nach innen gewandte konkave Magnetinnenoberfläche 10b können wie dargestellt in einem Abstand parallel zueinander ausgerichtet angeordnet sein und somit kreisringsektorförmige Permanentmagnete 10 konstanter Wanddicke bilden. The radially outwardly facing convex magnetic surfaces 10a and the radially inwardly facing concave magnetic inner surfaces 10b form in the case of the illustrated embodiment each have a circular cylindrical jacket wall of the permanent magnet 10. The radially outwardly facing convex magnetic surface 10a and the radially inwardly facing concave magnetic inner surface 10b may as represented at a distance to be arranged aligned parallel to each other and thus form annular sector-shaped permanent magnets 10 of constant wall thickness.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 elektrischer Antriebsmotor 1 electric drive motor
2 Haushaltsgerätepumpe  2 household appliance pump
3 Stator  3 stators
4 Spritzgießform  4 injection mold
5 Statorwicklung  5 stator winding
6 Ringspalt  6 annular gap
7 Permanentmagnetenrotor  7 permanent magnet rotor
8 Motorwelle  8 motor shaft
9 Magnetenträger  9 magnetic carrier
10 Permanentmagnete  10 permanent magnets
10a konvexe Magnetaußenoberfläche  10a convex magnetic outer surface
10b konkave Magnetinnenoberfläche  10b concave magnetic inner surface
1 1 Nut  1 1 groove
12 Spannvorrichtung  12 clamping device
12.1 ,12.2 Teilschalen  12.1, 12.2 partial shells
12a konvexe Außenmantelwand  12a convex outer jacket wall
12b konkave Innenmantelwand  12b concave inner jacket wall
13 Innenwand einer Kavität  13 inner wall of a cavity
14 äußere Mantelwand  14 outer jacket wall
15a erste Stirnwand  15a first end wall
15b zweite Stirnwand  15b second end wall
16 Fasen  16 chamfers
D Drehachse D rotation axis

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Elektrischer Antriebsmotor, aufweisend einen Stator (3) mit Polschuhen und wenigstens einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung (5), und einen im Feld der Statorwicklung (5) unter Belassen eines Ringspaltes (6) drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotor (7), der eine Motorwelle (8) und einen auf der Motorwelle (8) sitzenden, in einem als Spritzgussteil hergestellten Magnetenträger (9) aufweist, an dem mehrere separate Permanentmagnete (10) über einen Umfang verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnetenrotor (7) eine Spannvorrichtung (12) aufweist, die ausgebildet ist, zum Drücken der mehreren Permanentmagnete (10) in radialen Richtungen nach außen gegen eine Innenwand (13) einer Kavität einer Spritzgießform (4) des Magnetenträgers (9), während des Spritzgießens des Magnetenträgers (9). 1 . Electric drive motor, comprising a stator (3) with pole shoes and at least one electrically controllable stator winding (5), and a permanent magnet rotor (7) which is rotatably mounted in the field of the stator winding (5) while leaving an annular gap (6) and which has a motor shaft (8) and a magnet carrier (9) which is seated on the motor shaft (8) and is made in an injection molded part, on which several separate permanent magnets (10) are distributed over a circumference, characterized in that the permanent magnet rotor (7) has a tensioning device (12). formed, for pressing the plurality of permanent magnets (10) in radial directions outwardly against an inner wall (13) of a cavity of an injection mold (4) of the magnetic carrier (9), during the injection molding of the magnetic carrier (9).
2. Elektrischer Antriebsmotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (12) ein die Magnetfelder der mehreren Permanentmagnete (10) rückschließendes, magnetisches Joch bildet. 2. Electric drive motor according to claim 1, characterized in that the clamping device (12) forms a magnetic fields of the plurality of permanent magnets (10) rückschließendes, magnetic yoke.
3. Elektrischer Antriebsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (12) wenigstens zwei Teilschalen (12.1 , 12.2) aufweist, die in Umfangsrichtung aneinandergesetzt sich zu einem zweiteiligen oder mehrteiligen Ringkörper ergänzen, der eine äußere Mantelwand (14) bildet, an der die mehreren Permanentmagnete (10) bündig anliegen. 3. Electric drive motor according to claim 1 or 2, characterized in that the tensioning device (12) has at least two partial shells (12.1, 12.2) which adjoin one another in the circumferential direction to form a two-part or multi-part annular body, which forms an outer jacket wall (14) at which the plurality of permanent magnets (10) lie flush.
4. Elektrischer Antriebsmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Teilschalen (12.1 , 12.2) gegeneinander axial verstellbar ausgebildet sind, derart, dass bei einem axialen Verstellen mindestens einer der wenigstens zwei Teilschalen (12.1 , 12.2) alle Teilschalen (12.1 , 12.2) in radialen Richtungen nach außen bewegt werden und dadurch die mehreren Permanentmagnete (10) in radialen Richtungen nach außen gegen die Innenwand (13) der Kavität der Spritzgießform (4) des Magnetenträgers (9) gedrückt werden können. 4. Electric drive motor according to claim 3, characterized in that the at least two partial shells (12.1, 12.2) are axially adjustable relative to each other, such that at an axial displacement of at least one of the at least two partial shells (12.1, 12.2) all partial shells (12.1, 12.2) are moved outwards in radial directions and thereby the plurality of permanent magnets (10) can be pressed in radial directions outwardly against the inner wall (13) of the cavity of the injection mold (4) of the magnetic carrier (9).
5. Elektrischer Antriebsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Teilschale (12.1 , 12.2) eine sich um eine axiale Symmetrielinie kreisbogenförmig erstreckende Grundform aufweist, mit einer kreisringsektorförmigen, konvexen Außenmantelwand (12a), einer kreisringsektorförmigen, konkaven Innenmantelwand (12b) und einer in Umfangsrichtung in Drehrichtung Permanentmagnetenrotor (7) weisende erste Stirnwand (15a) , sowie einer in Umfangsrichtung entgegen der Drehrichtung des Permanentmagnetenrotor (7) weisende zweite Stirnwand (15b), wobei die erste Stirnwand (15a) und die zweite Stirnwand (15b) jeweils in einer Ebene liegen, die in Richtung der axialen Symmetrielinie, welche die Drehachse (D) des Permanentmagnetenrotors (7) bildet, um einen senkrecht zur axialen Symmetrielinie geschwenkten Winkel (w) schrägt verlaufend angeordnet ist. 5. Electric drive motor according to claim 4, characterized in that each partial shell (12.1, 12.2) has a circular line extending around an axial line of symmetry basic shape, with a circular sector-shaped, convex outer jacket wall (12a), a circular sector-shaped, concave inner jacket wall (12b) and a in the circumferential direction in the direction of rotation permanent magnet rotor (7) facing first end wall (15a), and in the circumferential direction against the direction of rotation of the permanent magnet rotor (7) facing second end wall (15b), wherein the first end wall (15a) and the second end wall (15b) respectively in a plane lying in the direction of the axial line of symmetry, which forms the axis of rotation (D) of the permanent magnet rotor (7) about a perpendicular to the axial line of symmetry pivoted angle (w) obliquely arranged.
6. Elektrischer Antriebsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (w) zwischen 1 Grad und 20 Grad, insbesondere zumindest im Wesentlichen 12 Grad beträgt. 6. Electric drive motor according to claim 5, characterized in that the angle (w) is between 1 degree and 20 degrees, in particular at least substantially 12 degrees.
7. Elektrischer Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (12) oder jede Teilschale (12.1 , 12.2) aus einem ferritischen Chromstahl hergestellt ist. 7. Electric drive motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping device (12) or each partial shell (12.1, 12.2) is made of a ferritic chromium steel.
8. Elektrischer Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Permanentmagnet (10) eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetaußenoberfläche (10a) aufweist und eine gegenüberliegende, radial nach innen gewandte konkave Magnetinnenoberfläche (10b) aufweist, an welcher die Spannvorrichtung (12) oder die Teilschalen (12.1 , 12.2) mit ihren äußeren Mantelwänden (14) bündig anliegen. 8. Electric drive motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that each permanent magnet (10) has a radially outwardly facing convex magnetic outer surface (10 a) and an opposite, radially inwardly facing concave magnetic inner surface (10 b), at which the Clamping device (12) or the partial shells (12.1, 12.2) abut flush with their outer jacket walls (14).
9. Elektrischer Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Permanentmagnet (10) eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetaußenoberfläche (10a) aufweist, welche zumindest einen Teil der Mantelwand (14) des Permanentmagnetenrotors (7) bildet, die den Ringspalt (6) des Antriebsmotors (1 ) von innen unmittelbar begrenzt. Elektrischer Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Permanentmagnet (10) an seiner jeweiligen konvexen Magnetaußenoberfläche (10a) eine sich in axialer Richtung längserstreckende Nut (1 1 ) aufweist. 9. Electric drive motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that each permanent magnet (10) has a radially outwardly facing convex magnetic outer surface (10a), which forms at least a part of the jacket wall (14) of the permanent magnet rotor (7) the annular gap (6) of the drive motor (1) from the inside immediately limited. Electric drive motor according to one of claims 1 to 9, characterized in that each permanent magnet (10) on its respective convex magnetic outer surface (10a) has a longitudinally extending in the axial direction groove (1 1).
Elektrischer Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Kanten jeden Permanentmagnets (10) mit einer Fase (16) versehen ist. Electric drive motor according to one of claims 1 to 10, characterized in that one or more edges of each permanent magnet (10) is provided with a chamfer (16).
Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Trockner Dunstabzugshaube oder Haushaltsgerätepumpe (2), aufweisend einen elektrischen Antriebsmotor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 . Domestic appliance, in particular dishwasher, washing machine, dryer extractor hood or household appliance pump (2), comprising an electric drive motor (1) according to one of claims 1 to 11.
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